(57)【要約】  ロータ（１２）を軸線（Ａｘ）回りに回転可能に収容する収容室（１３）と、ロータ（１２）の一方の端面（１２ａ）に対向するように収容室（１３）に設けられ、排気導入ポート（１９）及び排気吐出ポート（２０）が開口している排気側壁面（１６ａ）とを有するハウジング（１１）を備えた圧力波過給機（１０）において、ロータ（１２）は、ハウジング（１１）に軸線回りに回転可能に支持される軸部（２３）と、軸部（２３）から半径方向に延び、かつロータ（１２）の一方の端面（１２ａ）から他方の端面（１２ｂ）まで軸線方向に延びるように設けられた複数の隔壁（２５）と、隣り合う隔壁（２５）の間の空間に設けられ、ロータ（１２）の一方の端面（１２ａ）から他方の端面（１２ｂ）まで延びてその空間を内側セル（２７）と外側セル（２８）とに区分する仕切り部材（２６）とを備え、排気側壁面（１６ａ）には、軸線方向から見てロータ（１２）の回転時に仕切り部材（２６）が描く軌跡（Ｔｒ）と重なるように形成され、かつロータ（１２）から離れる方向に凹む排気側溝部（２９）が設けられている。
2011132259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータを軸線回りに回転可能に収容する収容室と、前記軸線方向に関する前記ロータの一方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、内燃機関の排気通路と通じる排気導入ポート及び排気吐出ポートが開口している排気側壁面と、を有するハウジングを備えた圧力波過給機において、
前記ロータは、前記ハウジングに前記軸線回りに回転可能に支持される軸部と、前記軸部から半径方向に延び、かつ前記ロータの前記一方の端面から他方の端面まで前記軸線方向に延びるように設けられた複数の隔壁部材と、互いに隣り合う隔壁部材の間の空間に設けられ、前記ロータの前記一方の端面から前記他方の端面まで延びて前記空間を内周側の内側セルと外周側の外側セルとに区分する仕切り部材と、を備え、
前記排気側壁面には、前記軸線方向から見て前記ロータの回転時に前記仕切り部材が描く軌跡と重なるように形成され、かつ前記ロータから離れる方向に凹む溝部が設けられている圧力波過給機。
【請求項２】
前記溝部は、その幅が前記仕切り部材の半径方向に関する厚さ以上になるように前記排気側壁面に設けられている請求項１に記載の圧力波過給機。
【請求項３】
前記ハウジングは、前記ロータの前記他方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、かつ前記内燃機関の吸気通路と通じる吸気導入ポート及び吸気吐出ポートが開口している吸気側壁面をさらに有し、
前記吸気側壁面には、前記軸線方向から見て前記ロータの回転時に前記仕切り部材が描く軌跡と重なるように形成され、かつ前記ロータから離れる方向に凹む吸気側溝部が設けられている請求項１又は２に記載の圧力波過給機。
【請求項４】
前記吸気側溝部は、その幅が前記仕切り部材の半径方向に関する厚さ以上になるように前記吸気側壁面に設けられている請求項３に記載の圧力波過給機。
【請求項５】
ロータを軸線回りに回転可能に収容する収容室と、前記軸線方向に関する前記ロータの一方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、内燃機関の排気通路と通じる排気導入ポート及び排気吐出ポートが開口している排気側壁面と、を有するハウジングを備えた圧力波過給機において、
前記ロータは、前記ハウジングに前記軸線回りに回転可能に支持される軸部と、前記軸部から半径方向に延び、かつ前記ロータの前記一方の端面から他方の端面まで前記軸線方向に延びるように設けられた複数の隔壁部材と、互いに隣り合う隔壁部材の間の空間に設けられ、前記空間を内周側の内側セルと外周側の外側セルとに区分する仕切り部材と、を備え、
前記仕切り部材は、前記一方の端面側の端が前記一方の端面よりも前記排気側壁面から離れた位置に配置されるように前記ロータに設けられている圧力波過給機。
【請求項６】
前記ハウジングは、前記ロータの前記他方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、かつ前記内燃機関の吸気通路と通じる吸気導入ポート及び吸気吐出ポートが開口している吸気側壁面をさらに有し、
前記仕切り部材は、前記他方の端面側の端が前記他方の端面よりも前記吸気側壁面から離れた位置に配置されるように設けられている請求項５に記載の圧力波過給機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に設けたロータのセル内に吸気と排気とを交互に導入し、セル内に導入した排気の圧力波を利用して過給を行う圧力波過給機に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のセルを有するロータがハウジング内に回転自在に設けられ、各セル内に吸気と排気とを交互に導入し、導入した排気でセル内の吸気を加圧して内燃機関の過給を行う圧力波過給機が知られている。この圧力波過給機ではハウジング内に排気を導入するので、排気の熱でハウジングやロータが伸びる。そこで、熱膨張係数が小さいセラミック製のロータを備えた圧力波過給機が知られている（特許文献１参照）。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献２が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−１５９４１８号公報
【特許文献２】特開平４−０１９３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
圧力波過給機のロータとして、ハウジングに回転可能に支持される軸部から半径方向に延びる複数の隔壁を放射状に設けて軸部の周囲に軸線方向に貫通する複数の空間を形成し、さらに各空間をそれぞれ仕切り部材で内周側と外周側とに区分して複数のセルを設けたものが知られている。このようなロータにおいて各セルに排気が導入されると仕切り部材は内周側及び外周側の両方から加熱される。そのため、この仕切り部材はロータの他の部分よりも温度が高くなり、ロータの端面から突出するおそれがある。この場合、ロータとハウジングとの間のクリアランスが小さいと仕切り部材がハウジングと接触するおそれがある。一方、ロータとハウジングとの間のクリアランスの大きさを熱で膨張した仕切り部材がハウジングと接触しないように十分に確保した場合は、ロータとハウジングとの間に漏れる吸気及び排気の量が増加するため、過給効率が低下するおそれがある。【０００５】
そこで、本発明は、過給効率の低下を抑制しつつロータとハウジングとの接触を抑制することが可能な圧力波過給機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の圧力波過給機は、ロータを軸線回りに回転可能に収容する収容室と、前記軸線方向に関する前記ロータの一方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、内燃機関の排気通路と通じる排気導入ポート及び排気吐出ポートが開口している排気側壁面と、を有するハウジングを備えた圧力波過給機において、前記ロータは、前記ハウジングに前記軸線回りに回転可能に支持される軸部と、前記軸部から半径方向に延び、かつ前記ロータの前記一方の端面から他方の端面まで前記軸線方向に延びるように設けられた複数の隔壁部材と、互いに隣り合う隔壁部材の間の空間に設けられ、前記ロータの前記一方の端面から前記他方の端面まで延びて前記空間を内周側の内側セルと外周側の外側セルとに区分する仕切り部材と、を備え、前記排気側壁面には、前記軸線方向から見て前記ロータの回転時に前記仕切り部材が描く軌跡と重なるように形成され、かつ前記ロータから離れる方向に凹む溝部が設けられている。【０００７】
本発明の第１の圧力波過給機では、ロータの回転時に仕切り部材が描く軌跡と重なるように、すなわち仕切り部材と対向するように溝部が排気側壁面に設けられている。そのため、溝部の幅を適切に設定することにより仕切り部材が熱膨張によってロータの一方の端面から突出してもその突出した部分が排気側壁面と接触することを抑制できる。また、このように溝部を設けることによりロータの一方の端面と排気側壁面との間のクリアランスの大きさを、熱膨張時に仕切り部材がロータから突出する長さを考慮することなく設定できる。そのため、ロータの一方の壁面と排気側壁面との間のクリアランスの大きさを低減できる。これによりハウジングとロータとの間に漏れる排気の量を低減できるので、過給効率が低下することを抑制できる。従って、この第１の圧力波過給機によれば、過給効率の低下を抑制しつつロータとハウジングとの接触を抑制できる。【０００８】
本発明の第１の圧力波過給機の一形態において、前記溝部は、その幅が前記仕切り部材の半径方向に関する厚さ以上になるように前記排気側壁面に設けられていてもよい。このように溝部の幅を設定することにより、仕切り部材が排気側壁面と接触することをさらに確実に抑制できる。【０００９】
本発明の第１の圧力波過給機の一形態において、前記ハウジングは、前記ロータの前記他方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、かつ前記内燃機関の吸気通路と通じる吸気導入ポート及び吸気吐出ポートが開口している吸気側壁面をさらに有し、前記吸気側壁面には、前記軸線方向から見て前記ロータの回転時に前記仕切り部材が描く軌跡と重なるように形成され、かつ前記ロータから離れる方向に凹む吸気側溝部が設けられていてもよい。この形態によれば、熱膨張によって仕切り部材がロータの他方の壁面から突出してもその突出した部分が吸気側壁面と接触することを抑制できる。そのため、ロータとハウジングとの接触をさらに抑制できる。【００１０】
この形態において、前記吸気側溝部は、その幅が前記仕切り部材の半径方向に関する厚さ以上になるように前記吸気側壁面に設けられていてもよい。このように溝部の幅を設定することにより、仕切り部材が吸気側壁面と接触することをさらに確実に抑制できる。【００１１】
本発明の第２の圧力波過給機は、ロータを軸線回りに回転可能に収容する収容室と、前記軸線方向に関する前記ロータの一方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、内燃機関の排気通路と通じる排気導入ポート及び排気吐出ポートが開口している排気側壁面と、を有するハウジングを備えた圧力波過給機において、前記ロータは、前記ハウジングに前記軸線回りに回転可能に支持される軸部と、前記軸部から半径方向に延び、かつ前記ロータの前記一方の端面から他方の端面まで前記軸線方向に延びるように設けられた複数の隔壁部材と、互いに隣り合う隔壁部材の間の空間に設けられ、前記空間を内周側の内側セルと外周側の外側セルとに区分する仕切り部材と、を備え、前記仕切り部材は、前記一方の端面側の端が前記一方の端面よりも前記排気側壁面から離れた位置に配置されるように前記ロータに設けられている。【００１２】
本発明の第２の圧力波過給機によれば、仕切り部材の一方の端面側の端、すなわち排気側の端をロータの一方の端面よりも排気側壁面から離れた位置に配置したので、熱膨張によって仕切り部材が軸線方向に伸びても仕切り部材がロータの一方の端面から突出することを抑制できる。そのため、仕切り部材が排気側壁面と接触することを抑制できる。また、仕切り部材の一方の端面側の端の位置を適切に設定することにより、熱膨張によって仕切り部材が軸線方向に伸びても仕切り部材がロータの一方の端面から突出することを防止できる。そのため、ロータの一方の壁面と排気側壁面との間のクリアランスの大きさを低減できる。これによりハウジングとロータとの間に漏れる排気の量を低減できるので、過給効率が低下することを抑制できる。従って、過給効率の低下を抑制しつつロータとハウジングとの接触を抑制できる。【００１３】
本発明の第２の圧力波過給機の一形態において、前記ハウジングは、前記ロータの前記他方の端面に対向するように前記収容室に設けられ、かつ前記内燃機関の吸気通路と通じる吸気導入ポート及び吸気吐出ポートが開口している吸気側壁面をさらに有し、前記仕切り部材は、前記他方の端面側の端が前記他方の端面よりも前記吸気側壁面から離れた位置に配置されるように設けられていてもよい。この場合、熱膨張によって仕切り部材が軸線方向に伸びても仕切り部材がロータの他方の端面から突出することを抑制できる。これにより仕切り部材がロータの他方の端面から突出することを抑制できるので、ロータとハウジングとの接触をさらに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の形態に係る圧力波過給機が組み込まれた内燃機関を示す図。
【図２】圧力波過給機を拡大して示す図。
【図３】図２のIII−III線におけるロータの断面を示す図。
【図４】図２のIV−IV線における圧力波過給機の断面を示す図。
【図５】図２のV−V線における圧力波過給機の断面を示す図。
【図６】図４のVI−VI線における圧力波過給機の断面を示す図。
【図７】エンジンが全負荷で運転されているときのロータの一方の端面と排気側壁面とを示す図。
【図８】排気側溝部が無い圧力波過給機においてエンジンが全負荷で運転されているときのロータの一方の端面と排気側壁面とを示す図。
【図９】本発明の第２の形態に係る圧力波過給機の一部を拡大して示す図。
【図１０】第２の形態に係る圧力波過給機の排気側壁面を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１の形態）
図１は、本発明の第１の形態に係る圧力波過給機が組み込まれた内燃機関を示している。この内燃機関（以下、エンジンと称することがある。）１は、車両に走行用動力源として搭載されるものであり、複数（図１では４つ）の気筒２ａを有する機関本体２を備えている。各気筒２ａには、それぞれ吸気通路３及び排気通路４が接続されている。この図に示したように吸気通路３には、吸気の流れ方向上流側から順に吸気を濾過するためのエアクリーナ５と、圧力波過給機１０の吸気側端部１０ａと、吸気を冷却するためのインタークーラ６と、吸気量を調整するためのスロットルバルブ７とが設けられている。排気通路４には、排気の流れ方向上流側から順に圧力波過給機１０の排気側端部１０ｂと、排気を浄化するための排気浄化装置８が設けられている。
【００１６】
図２は、圧力波過給機１０を拡大して示している。圧力波過給機１０は、ハウジング１１と、ロータ１２とを備えている。ハウジング１１の内部には軸線Ａｘ方向に延びる中空円筒状の収容室１３が設けられており、ロータ１２はその収容室１３内に軸線Ａｘ回りに回転可能に収容されている。ハウジング１１は、ロータハウジング１４と、ロータハウジング１４の一端に取り付けられて吸気側端部１０ａとなる吸気側アタッチメント１５と、ロータハウジング１４の他端に取り付けられて排気側端部１０ｂとなる排気側アタッチメント１６とを備えている。ロータハウジング１４にはその一端から他端まで軸線Ａｘ方向に貫通する中空円筒状の空間１４ａが設けられており、その空間１４ａの両端を吸気側アタッチメント１５及び排気側アタッチメント１６で塞ぐことにより収容室１３が形成される。吸気側アタッチメント１５には、吸気導入ポート１７及び吸気吐出ポート１８が設けられている。吸気導入ポート１７は収容室１３内と吸気通路３のうち圧力波過給機１０よりも吸気の流方向上流側の区間とを接続し、吸気吐出ポート１８は収容室１３内と吸気通路３のうち圧力波過給機１０よりも吸気の流れ方向下流側の区間とを接続している。排気側アタッチメント１６には、排気導入ポート１９及び排気吐出ポート２０が設けられている。排気導入ポート１９は収容室１３内と排気通路４のうち圧力波過給機１０よりも排気の流れ方向上流側の区間とを接続し、排気吐出ポート２０は収容室１３内と排気通路４のうち圧力波過給機１０よりも排気の流れ方向下流側の区間とを接続している。
【００１７】
圧力波過給機１０は、軸線Ａｘ回りに回転可能なようにハウジング１１に支持されたシャフト２１を備えている。シャフト２１は、軸線Ａｘ上に配置されている。ロータ１２は、シャフト２１の一端に一体に回転するように取り付けられている。シャフト２１の他端は、電動モータ２２の出力軸と連結されている。そのため、ロータ１２は電動モータ２２にて回転駆動される。
【００１８】
図３は、図２のIII−III線におけるロータ１２の断面を示している。また、図４は図２のIV−IV線における圧力波過給機１０の断面を示し、図５は図２のV−V線における圧力波過給機１０の断面を示している。図３に示すようにロータ１２は、シャフト２１と連結される軸部２３と、ロータ１２の外周面となる円筒状の外筒２４とを備えている。軸部２３と外筒２４とは同軸に設けられている。軸部２３と外筒２４との間には軸部２３から半径方向に延びる複数の隔壁２５が全周に亘って設けられている。これら複数の隔壁２５は、周方向に所定の間隔で並ぶように設けられている。また、これら複数の隔壁２５は、ロータ１２の一端１２ａから他端１２ｂまで軸線Ａｘ方向に延びるように設けられている。この図に示すように互いに隣り合う隔壁２５の間の空間には、それぞれ仕切り部材２６が設けられている。仕切り部材２６は、隔壁２５の間の空間を内周側の内側セル２７と外周側の外側セル２８とに区切るように設けられている。仕切り部材２６も隔壁２５と同様にロータ１２の一端１２ａから他端１２ｂまで軸線Ａｘ方向に延びるように設けられている。この図に示すように各仕切り部材２６は、ロータ１２を軸線Ａｘ方向から見たときに軸線Ａｘを中心とした同一円周上に並ぶように設けられている。すなわち、各仕切り部材２６は、軸線Ａｘを中心とした円筒を形成するように設けられている。このように複数の隔壁２５及び仕切り部材２６を設けることにより、軸線Ａｘ方向に貫通する複数のセル２７、２８がロータ１２に設けられる。
【００１９】
図４に示すように排気側アタッチメント１６は、ロータ１２の一方の端面１２ａと対向する排気側壁面１６ａを備えている。この図に示したように排気側壁面１６ａには、排気導入ポート１９及び排気吐出ポート２０が開口している。また、排気側壁面１６ａには、ロータ１２から軸線Ａｘ方向に離れる方向に凹む溝部としての排気側溝部２９が設けられている。この排気側溝部２９は、軸線Ａｘ方向から見てロータ１２の回転時に仕切り部材２６が描く軌跡Ｔｒと重なるように形成されている。すなわち、排気側溝部２９は、仕切り部材２６と対向するように形成されている。図６は、図４のVI−VI線における圧力波過給機１０の断面を示している。なお、この図はロータ１２の各部が排気の熱で軸線Ａｘ方向に伸びていないときの圧力波過給機１０を示している。この図に示すように排気側溝部２９は、その幅Ｗ１が仕切り部材２６の半径方向の厚さｔ以上になるように設けられている。排気側溝部２９の深さｄ１は、エンジン１が全負荷で運転されているとき、すなわち排気の温度が最も高いときに生じる仕切り部材２６の軸線Ａｘ方向の熱伸びの大きさに応じて設定されている。例えば、エンジン１が全負荷で運転されているときに仕切り部材２６が軸線Ａｘ方向に０．４ｍｍ程度伸びる場合は、排気側溝部２９の深さｄ１には０．５ｍｍが設定される。
【００２０】
図５に示すように吸気側アタッチメント１５は、ロータ１２の他方の端面１２ｂと対向する吸気側壁面１５ａを備えている。この図に示したように吸気側壁面１５ａには、吸気導入ポート１７及び吸気吐出ポート１８が開口している。また、吸気側壁面１５ａにも排気側壁面１６ａと同様に、ロータ１２から軸線Ａｘ方向に離れる方向に凹む吸気側溝部３０が設けられている。この吸気側溝部３０は、軸線Ａｘ方向から見てロータ１２の回転時に仕切り部材２６が描く軌跡Ｔｒと重なるように形成されている。すなわち、吸気側溝部３０も排気側溝部２９と同様に仕切り部材２６と対向するように形成されている。この吸気側溝部３０の幅Ｗ２は、仕切り部材２６の半径方向の厚さｔ以上になるように設けられている。また、吸気側溝部３０の深さは、エンジン１が全負荷で運転されているときに生じる仕切り部材２６の軸線Ａｘ方向の熱伸びの大きさに応じて設定されている。
【００２１】
周知のように圧力波過給機１０は、ロータ１２を回転させて排気通路４から各セル２７、２８内に排気を導入し、その排気の圧力波を利用して各セル２７、２８内の吸気を加圧する。そして、加圧した吸気を気筒２ａに送ることによってエンジン１の過給を行う。このように圧力波過給機１０では各セル２７、２８内に排気を導入するので、軸部２３、外筒２４、隔壁２５、及び仕切り部材２６は排気によって加熱される。このうち軸部２３は外周側のみが排気と接し、外筒２４は内周側のみが排気と接する。そのため、これら軸部２３及び外筒２４では内周側と外周側との間で温度差が生じ、温度の低い側に熱が移動する。隔壁２５は軸部２３及び外筒２４と繋がっているので、熱は軸部２３及び外筒２４に移動する。そのため、これら軸部２３、外筒２４、及び隔壁２５は、それぞれ熱膨張によって軸線Ａｘ方向に略同様に伸びる。これらに対して仕切り部材２６は、内周側及び外周側の両側が排気と接し、かつ隔壁２５としか繋がっていない。そのため、ロータ１２の他の部分と比較して仕切り部材２６からは外部に熱が移動し難い。従って、仕切り部材２６はロータ１２の他の部分よりも温度が高くなり、それらの間に温度差が生じる。この場合、仕切り部材２６の軸線Ａｘ方向の熱伸びが他の部分の軸線Ａｘ方向の熱伸びよりも大きくなり、仕切り部材２６がロータ１２の一方の端面１２ａから軸線Ａｘ方向に突出する。
【００２２】
第１の形態の圧力波過給機１０では、排気側壁面１６ａに排気側溝部２９を設けたので、このように仕切り部材２６が一方の端面１２ａから突出してもその仕切り部材２６が排気側壁面１６ａに接触することを抑制できる。また、吸気側壁面１５ａには吸気側溝部３０が設けられているので、熱膨張により仕切り部材２６がロータ１２の他方の端面１２ａから突出しても仕切り部材２６が吸気側壁面１５ａに接触することを抑制できる。
【００２３】
次に図７及び図８を参照してロータ１２の一方の端面１２ａと排気側壁面１６ａとの間のクリアランスＣの大きさを設定する方法について説明する。なお、図７は、この圧力波過給機１０においてエンジン１が全負荷で運転されているときのロータ１２の一方の端面１２ａと排気側壁面１６ａとを示している。図８は、排気側溝部２９が無い圧力波過給機においてエンジン１が全負荷で運転されているときのロータ１２の一方の端面１２ａと排気側壁面１６ａとを示している。ロータ１２の一方の壁面１２ａと排気側壁面１６ａとの間のクリアランス（以下、単にクリアランスと称する。）Ｃの大きさは、エンジン１の全負荷運転時にロータ１２がハウジング１１と接触しないように設定される。そのため、図８に示すように排気側溝部２９が無い場合は仕切り部材２６がロータ１２の端面１２ａから突出する部分Ｐを考慮してクリアランスＣの大きさを設定する必要がある。この場合、エンジン１が部分負荷で運転されているときにはクリアランスＣがさらに大きくなるので、ハウジング１１とロータ１２との間に漏れる排気の量が増加して過給効率が低下する。
【００２４】
これに対して第１の形態の圧力波過給機１０では排気側溝部２９を備えているので、図７に示すように突出部分Ｐを考慮することなくクリアランスＣの大きさを設定できる。そのため、この図に示すようにエンジン１の全負荷運転時にクリアランスＣが設けられ、かつこのときのクリアランスＣが最小になるようにクリアランスＣの大きさを設定できる。そのため、排気側溝部２９が無い場合と比較してクリアランスＣの大きさを低減できる。この場合、エンジン１が部分負荷で運転されているときのクリアランスＣも小さくできるので、ハウジング１１とロータ１２との間に漏れる排気の量を低減できる。そのため、過給効率の低下を抑制できる。なお、説明は省略するがこの圧力波過給機１０では、吸気側壁面１５ａに吸気側溝部３０が設けられているので、同様の理由によりロータ１２の他方の壁面１２ｂと吸気側壁面１５ａとの間のクリアランスの大きさも低減できる。
【００２５】
この圧力波過給機１０では、図６に矢印Ｆ１で示したように排気側溝部２９を介して半径方向に並ぶ内側セル２７と外側セル２８との間で排気が移動する。しかしながら、これら半径方向に並んだセル２７、２８に導入された排気は排気通路４から同じタイミングで導入されたものである。そのため、これらのセル２７、２８の間で排気が移動しても吸気の加圧への影響は殆ど無く、過給効率は低下しない。これらのセル２７、２８の間では吸気側においても吸気側溝部３０を介して吸気が移動するが、排気側と同様の理由により過給効率は低下しない。一方、図３に矢印Ｆ２で示すように周方向に隣り合うセル間で排気又は吸気が移動することは抑制できる。周方向に隣り合うセルでは、排気又は吸気が導入されたタイミングが異なるため、これらの間で排気又は吸気が移動すると過給効率が低下する。本発明の圧力波過給機１０ではこのような排気の移動を抑制できるので、過給効率の低下を抑制できる。
【００２６】
以上に説明したように、第１の形態の圧力波過給機１０によれば、排気側溝部２９及び吸気側溝部３０を備えているので、過給効率の低下を抑制しつつロータ１２とハウジング１１との接触を抑制できる。
【００２７】
排気側溝部２９の幅Ｗ１及び吸気側溝部３０の幅Ｗ２には、ロータ１２の回転時の振動を考慮して仕切り部材２６の厚さｔより大きい値を設定してもよい。この場合、ロータ１２が振動してもロータ１２がハウジング１１に接触することを抑制できる。
【００２８】
なお、この形態の圧力波過給機１０において、吸気側溝部３０は無くてもよい。ロータ１２の吸気側の部分には吸気通路３から吸気が導入されるので、仕切り部材２６の吸気側の部分はこの吸気によって冷却される。そのため、吸気側への仕切り部材２６の熱伸びは、排気側への熱伸びよりも小さい。従って、吸気側溝部３０を省略できる。この場合、吸気側溝部３０を加工する作業を省略できるので、製造コストを低減できる。
【００２９】
（第２の形態）
次に図９、図１０を参照して本発明の第２の形態に係る圧力波過給機１０について説明する。図９は、この形態に係る圧力波過給機１０の一部を拡大して示している。図１０は、この形態の圧力波過給機１０の排気側壁面１６ａを示している。この形態では、ロータ１２、排気側壁面１６ａ、及び吸気側壁面１５ａのみが第１の形態と異なり、それ以外の部分は第１の形態と同じである。そのため、この形態において上述した第１の形態と共通の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３０】
図９は、第１の形態の図６に対応する図であり、ロータ１２の一方の端面１２ａの周囲を拡大して示している。すなわち、この図はロータ１２の各部が排気の熱で軸線Ａｘ方向に伸びていないときの圧力波過給機１０を示している。この図に示したようにこの形態では、仕切り部材２６はその一方の端面側の端２６ａが一方の端面１２ａよりも排気側壁面１６ａから軸線Ａｘ方向に離れた位置に配置されるようにロータ１２に設けられている。すなわち、仕切り部材２６の一方の端面側の端２６ａは、一方の端面１２ａよりも引っ込んだ位置に設けられている。この一方の端面側の端２６ａと一方の端面１２ａとの間の距離Ｌは、エンジン１が全負荷で運転されているときに生じる仕切り部材２６の軸線Ａｘ方向の熱伸びの大きさに応じて設定されている。例えば、距離Ｌは、エンジン１が全負荷で運転しているときに一方の端面側の端２６ａが一方の端面１２ａと面一になるように設定される。また、図示は省略したが仕切り部材２６の他方の端面側の端も同様に他方の端面１２ｂよりも吸気側壁面１５ａから離れた位置に設けられている。そして、この他方の他面側の端と他方の端面１２ｂとの間の距離も、仕切り部材２６の軸線Ａｘ方向の熱伸びの大きさに応じて設定されている。
【００３１】
また、この形態では、この図及び図１０に示すように排気側壁面１６ａには排気側溝部２９が設けられていない。図示は省略したが同様に吸気側壁面１５ａにも吸気側溝部３０が設けられていない。
【００３２】
この形態では、図９に示したように仕切り部材２６の一方の端面側の端２６ａを一方の端面１２ａよりも排気側壁面１６ａから離れた位置に配置したので、エンジン１の全負荷運転時に仕切り部材２６が排気側端面１６ａに接触することを抑制できる。同様に、仕切り部材２６の他方の端面側の端も他方の端面１２ｂより吸気側壁面１５ａから離れた位置に配置したので、エンジン１の全負荷運転時に仕切り部材２６が吸気側壁面１５ａに接触することを抑制できる。
【００３３】
また、この形態では、エンジン１が全負荷で運転されても仕切り部材２６の両端はロータ１２の端面１２ａ、１２ｂから突出しないので、エンジン１の全負荷運転時におけるロータ１２の各端面１２ａ、１２ｂとハウジング１１との間のクリアランスの大きさを低減できる。また、これによりエンジン１が部分負荷で運転されているときのロータ１２とハウジング１１との間のクリアランスの大きさも低減できる。そのため、ハウジング１１とロータ１２との間に漏れる吸気及び排気の量をそれぞれ低減できる。従って、過給効率が低下することを抑制できる。
【００３４】
なお、この形態の圧力波過給機１０では、仕切り部材２６の他方の端面側すなわち吸気側の端は仕切り部材２６が熱伸びしていない状態においてロータ１２の他方の端面１２ａと面一になるように設けられてもよい。上述したように仕切り部材２６の吸気側の部分は吸気によって冷却されるので、軸線Ａｘ方向への熱伸びが小さい。そのため、このように仕切り部材２６の他方の端面側の端とロータ１２の他方の端面１２ａとを面一にしてもロータ１２がハウジング１１に接触することを抑制できる。
【００３５】
本発明は、上述した各形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、本発明の圧力波過給機に設けられるロータは、隔壁間が２層に区分されたロータに限定されない。例えば、隔壁間に２つ以上の仕切り部材が設けられて隔壁間が半径方向に３層以上に区分されたロータでもよい。この場合、ハウジングの排気側壁面には、軸線方向から見てロータの回転時に各仕切り部材が描く軌跡と重なる部分にそれぞれ排気側溝部が設けられる。また、隣り合う隔壁間で仕切り部材が半径方向に交互にずれた位置に設けられたロータでもよいし、一部の隔壁間にのみ仕切り部材が設けられたロータでもよい。これらの場合においてもロータの回転時に仕切り部材が描く軌跡と重なるように排気側壁面に排気側溝部を設ければよい。吸気側溝部に関してもこれら排気側溝部と同様に吸気側壁面に設ければよい。
【００３６】
上述した各形態では、電動モータにてロータを回転駆動させたが、駆動源は電動モータに限定されない。例えば、内燃機関のクランク軸の回転を利用してロータを回転駆動してもよい。この場合は、クランク軸とロータとの間の動力伝達経路中に変速機構を設け、これによりロータの回転数を変更してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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